煤與瓦斯突出礦井應急廣播系統應用研究

張志超

摘? 要：應急廣播系統是煤礦安全生產的“保障線”。文章探討了某煤礦瓦斯突出礦井應急廣播系統的應用，通過對礦井以太環網的應用、對應急廣播設備組別和區域的有序劃分，不僅降低了設備和材料的投入，還保證礦井應急廣播設備的安裝位置布局合理，通過改善相應的供電及通訊線路，從而使其通訊距離及應急傳播質量得到顯著提高。

關鍵詞：瓦斯突出礦井;應急廣播;煤礦

中圖分類號：TD77+4 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）31-0183-02

Abstract： Emergency broadcast system is the "guarantee line" of coal mine safety production. This paper discusses the application of emergency broadcasting system in a coal mine gas outburst mine. Through the application of Ethernet ring network， the orderly division of emergency broadcasting equipment groups and regions， the investment of equipment and materials is reduced. It also ensures that the installation position of mine emergency broadcasting equipment is reasonable， and the communication distance and emergency transmission quality can be significantly improved by improving the corresponding power supply and communication lines.

Keywords： gas outburst mine; emergency broadcast; coal mine

瓦斯監測治理直接關系到煤礦生產的安全性。多年來，在瓦斯治理方面投入了大量資金，許多新技術被引進應用，瓦斯管治水平得到根本提高，完善預報預測、監控監測等都達到了地面可視化。為進一步提升應對煤礦突發安全事件的能力，許多煤礦企業安裝了瓦斯應急廣播系統，并不斷升級改進，實現了語音廣播、語音報警等功能，在瓦斯管理上發揮了更加人性化和清晰化的監控作用，不但能夠顯著改善井下生產環境，強化信息交流，還能作為提升煤礦企業精神文化建設的重要工具[1]。在瓦斯突出礦井應用應急廣播系統平臺，一旦發生突發性事件需緊急撤離，地面調度指揮者能夠通過此廣播系統向事件現場擴音喊話發送指令，能夠迅速指揮現場人員安全、有序、迅速地撤離危險作業區，同時，安全事件現場人員也可利用此系統中的任意井下終端就地對講、喊話，向地面匯報現場狀況，進而最大程度地降低了災害影響及損失，減少了災后救援中的次生性災害。

1 礦井應急廣播系統概況

1.1 KTK113廣播通信系統概況

本文選用KTK113廣播通信系統作為本礦井應急廣播的應用系統。該產品的廣播模式豐富，能夠支持定點、定時廣播、區域廣播、經濟廣播和支持全體廣播等多種模式，且功能強大，可雙向對講和監聽，具有自動報警、錄音及遠程控制等，性能穩定，能夠自動檢測和修復故障，擴展性及開放性良好，并能依據需求進行系統配置[2]。

KTK113廣播通信系統由南京北路自動化系統有限責任公司研發，配套設備有KDW127/12B型礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、KDW660/18B型礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、KDW660/12B型礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、地面語音網關、本安型音箱，以及核心語音交換機等設備。該系統的應用優勢是能夠于井下各個地點播放宣傳知識、新聞、音樂，改善作業環境，強化信息交流。同時，一旦發生突發事件需要緊急撤離時，地面調度員能夠通過該系統向井下擴音廣播喊話，發送其現場指令，及時指導作業人員安全、快速有序地撤離危險區。井下現場作業者也能在井下任意終端點向地面調度中心喊話對講匯報井下情況。此外，KTK113應急廣播通信系統在實現地面與井下對講的同時，還能實現地面調度中心同井下任意終端點的對講喊話及監聽、井下終端點間的對講喊話監聽等。最重要的是，該系統的設備較為簡單，安裝應用的投入相對較小，且維護及安裝較為方便。

1.2 系統構成及工作原理

該系統井上部分主要有IP語音交換機、地面語音網關、編碼器、BL-8000C、廣播控制臺、BL-A-Z、功放、音柱、話筒等設備構成，井下部分主要有礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、礦用主（副）音箱、無線基站及礦用手機等設備構成。將其同安全監控平臺構成聯動能夠對井下透水、火災、瓦斯超限等安全參數及時發出報警信號。

KTK113應急廣播系統不同于地面廣播系統和調度電話，即直接將電話機與電纜連接就行，而是通過局域網絡系統原理進行設計和構建的IP數字網絡廣播平臺，并以此傳輸數據。該系統能夠實現INTERNET傳輸，網絡狀況佳，音質好，能夠支持8Kbps-540Kbps的音頻碼率自適應，支持UDP、IP、TCP網絡協議及MP3格式文件，支持音頻數據組播接收，能夠將音頻信息經數字化出來后壓縮、打包、編碼處理。而后對模擬音頻信號進行量化、采集、編碼及壓縮后形成MP3格式的數字化文件，并經以太網將其傳輸至井下語音廣播的終端，經終端D/A轉換器將其轉換為音頻信號進行播放。

當然，在實施 KTK113應急廣播系統中，不僅能夠減少相應的投入，還能確保網絡的穩定及暢通，但怎樣依據邏輯分組或區域分組廣播、全礦廣播、分區域廣播，怎樣確保網關信號同廣播終端連接的穩定性、確保網關同廣播終端電源間的可靠性等則是非常重要的環節，尤其應注意系統運行中信號傳輸、設備供電的關鍵性因素。

1.3 系統特征

應急廣播系統的功能及特點較為豐富，其能夠在任何時間及狀態下隨時廣播，按照需要對全部區域、單個區域或多個區域實施緊急廣播，可在第一時間內傳達至地面生產調度指揮中心，使救援及生產效率顯著提升。該系統還能夠按照煤礦企業要求播放不同內容，以及錄制相應的廣播內容[3]。當然，地面調度中心還可以設置多個、單個按照月度、日期、時間或季度的廣播任務，達到指定時間系統會自動執行相應的設定任務，而無需人為操作。井下作業一旦發生緊急狀況，應急廣播系統能夠直接呼叫有關人員，可同井下人員直接語音通話對講。同時，應急廣播系統還能夠自動遠程在線診斷檢測故障，檢測所用副音箱、主音箱等的工作狀態，一旦發現隔爆兼本安電源箱、通信電纜等出現故障，系統會自動提示故障位置信息，為檢修維護人員提供可靠信息。

2 瓦斯突出礦井應急廣播系統的安裝

2.1 安裝方法及其相應要求

敷設信號電纜、礦用電源線、網線及光纜，電纜管道及電纜鉤時必須先勘察路線，以保證纜線敷設的順利進行。首先檢測電纜是否有損傷，線芯同屏蔽絕緣層、線芯是否合格，電纜盤的完好程度，并確保電纜彎曲半徑滿足施工標準及行業規范要求。敷設電纜必須應用整條電纜，盡量避免接頭，將其整齊地排放、固定在電纜鉤內。制作電纜接頭的工藝必須統一，以確保其美觀整齊。巷道內的電纜必須整齊排列，且具有清楚的層次，電纜標識牌中必須有電纜起點、規格、終點和標號，標識必須清楚。設備通電之前要利用萬用表對電源電纜的線芯對地電壓進行測量，使其符合相關規范要求。敷設好電纜后要通過五碼測試儀回環測試通道，并確認其無誤后方能通電使用。敷設完網線后要利用網絡測試儀對相關接頭進行測試，以確認其接觸是否良好。安裝應急廣播系統的終端及其他相關設備中，應注意嚴格按照安裝施工圖及接線圖進行接線，并應用手持標簽打印機將各類纜線做好標記或吊掛好纜線走向牌，尤其是在安裝協議轉換設備及配線架時，必須依照相應的圖紙進行施工。

2.2 設備安裝

應急廣播系統設備的安裝必須依據通用要求來施工，安裝前應調整和檢測設備，確保其能夠正常運轉，而后將其牢固地安裝在固定位置或平臺上，尾纖長度應不影響設備，并對其架設保護裝置或措施。施工中要盡量避免逆光，室外安裝過程中，如果設備較周圍建筑高，則要設置避雷設施。安裝和搬動廣播終端時，設備內部的防護外殼不可打開。設備安裝位置應選擇在便于檢驗、調試、觀察且支護牢靠的巷道中，且保證其無淋水。設備架的高度應超過300mm。纜線連接設備的密封圈要合適，依次將喇叭嘴、金屬圈和密封圈穿入纜線，將纜線頭放入接線腔內，使纜線護套至器壁10mm左右。

同時，在安裝設備時，應盡量保證供電電源同單臺終端設備間的距離在2000m范圍內，供電電源同2臺終端設備間的距離應在1000m范圍內。安裝應急廣播應依據就近原則，在交換機或無線基站不遠處安裝，若使用網線連接交換機，則同井下交換機的距離不得超過50m，若距離交換機較遠則應鋪設光纖，廣播終端與無線基站或交換機的走線應為串聯式單線走線，12V/18V（DC）為廣播電源輸入，出線應為CAN1/CAN2，電源線的接線方式，采用4芯型號為MHYV1*4*7/0.52纜線串聯出線。安裝電源設備時，應用AC127V、AC660V為輸入電源，以就近原則進行取電，比如安裝在礦井地面風井、排水泵房、礦井瓦斯抽采泵房、采掘工作面、采區配電點、人車車場、絞車房、避難硐室、變電所及皮帶機頭等附近。

在巷道兩側分別敷設動力與監控纜線，監控纜線不應懸掛在管道上，不得遭受淋水。電纜上嚴禁懸掛任何物件。電纜與壓風管、供水管在巷道同一側敷設時，必須敷設在管子上方，并保持0.3m以上的距離。為了便于纜線的吊掛、維護，應急廣播系統的信號傳輸纜線（包括光纜）以及供電電纜均敷設在風水管路對側或其上方保持300mm以上的距離;有動力電纜的巷道，信號傳輸纜線（包括光纜）均敷設在動力電纜對側或其上方保持100mm以上的距離。信號傳輸纜線之間的吊掛保持在50mm以上的間距，纜線必須固定在電纜鉤上，以柔性材料或綁扎帶懸掛臨時敷設的線纜，懸掛點間距控制在3m范圍內，使其具有適度馳度[4]，嚴禁使用鐵絲吊掛纜線。

3 結束語

礦井應急廣播系統可以播放音樂改善井下作業環境，使作業人員能夠愉快輕松地作業，促進其工作效率的提高，為安全作業提供保障，能夠降低因礦井作業調度通信系統故障所帶來的安全事故隱患，一旦礦井出現災變，應急廣播系統能夠即刻提供有力的報警信息，并確保通信系統的安全暢通，從而能夠降低事故損失及人身傷亡，為礦井安全生產提供保障。

參考文獻：

[1]王巖.煤礦應急救援中融合型應急廣播系統的應用[J].現代礦業，2018，34（02）：118-122.

[2]莊嚴，張偉杰.監控與應急廣播系統聯動的實現[J].煤礦安全，2018，49（01）：126-128.

[3]顧對芳，林健，胡子豪，等.平煤八礦多網融合通信與應急廣播系統研究與應用[J].中國高新技術企業，2017（11）：287-288.

[4]涂興子，樂旭，張玉璽，等.煤礦井下局部擴播與應急廣播系統融接技術的研究與應用[J].煤礦機電，2016（06）：45-48+50.